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주문형 분자: 쉽게 사용할 수 있는 분자 카탈로그

생명 과학 회사는 합성 생물학 및 유전 공학 발전을 사용하여 필요에 따라 분자를 생성합니다.

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퀀텀런 예측
2022 년 12 월 22 일

인사이트 요약

합성생물학은 공학적 원리를 생물학에 적용하여 새로운 부품과 시스템을 만드는 신흥 생명과학입니다. 신약 발견에서 합성 생물학은 주문형 분자를 생성함으로써 의료 치료에 혁명을 일으킬 가능성이 있습니다. 이러한 분자의 장기적인 영향에는 인공 지능을 사용하여 생성 프로세스를 빠르게 추적하고 바이오제약 회사가 이 신흥 시장에 막대한 투자를 하는 것이 포함될 수 있습니다.

주문형 분자 컨텍스트

대사 공학을 통해 과학자들은 공학 세포를 사용하여 재생 가능한 바이오 연료 또는 암 예방 약물과 같은 새롭고 지속 가능한 분자를 만들 수 있습니다. 대사 공학이 제공하는 많은 가능성으로 인해 2016년 세계 경제 포럼(World Economic Forum)에서 "XNUMX대 신기술" 중 하나로 간주되었습니다. 또한 산업화된 생물학은 재생 가능한 바이오 제품 및 재료를 개발하고 작물을 개선하며 새로운 것을 가능하게 할 것으로 기대됩니다. 생물 의학 응용 프로그램.

합성 또는 실험실에서 만든 생물학의 주요 목표는 공학 원리를 사용하여 유전 및 대사 공학을 개선하는 것입니다. 합성 생물학은 또한 말라리아를 가진 모기를 제거하는 유전자 변형이나 잠재적으로 화학 비료를 대체할 수 있는 조작된 마이크로바이옴과 같은 비대사 작업을 포함합니다. 이 분야는 처리량이 많은 표현형 분석(유전적 구성 또는 특성을 평가하는 프로세스), DNA 시퀀싱 및 합성 기능 가속화, CRISPR 지원 유전자 편집의 발전에 힘입어 빠르게 성장하고 있습니다.

이러한 기술이 발전함에 따라 모든 종류의 연구를 위해 주문형 분자와 미생물을 생성하는 연구원의 능력도 발전합니다. 특히 기계 학습(ML)은 생물학적 시스템이 어떻게 작동할지 예측하여 합성 분자 생성을 빠르게 추적할 수 있는 효과적인 도구입니다. 실험 데이터의 패턴을 이해함으로써 ML은 작동 방식을 집중적으로 이해할 필요 없이 예측을 제공할 수 있습니다.

파괴적 영향

주문형 분자는 약물 발견에서 가장 큰 잠재력을 나타냅니다. 약물 표적은 질병 증상을 유발하는 역할을 하는 단백질 기반 분자입니다. 약물은 이러한 분자에 작용하여 질병 증상을 유발하는 기능을 변경하거나 중지합니다. 잠재적인 약물을 찾기 위해 과학자들은 종종 그 기능에 관여하는 분자를 결정하기 위해 알려진 반응을 연구하는 역 방법을 사용합니다. 이 기술을 대상 디컨볼루션이라고 합니다. 원하는 기능을 수행하는 분자를 정확히 찾아내기 위해서는 복잡한 화학 및 미생물학적 연구가 필요합니다.

약물 발견의 합성 생물학을 통해 과학자들은 분자 수준에서 질병 메커니즘을 조사할 수 있는 새로운 도구를 설계할 수 있습니다. 이를 수행하는 한 가지 방법은 세포 수준에서 어떤 프로세스가 발생하는지에 대한 통찰력을 제공할 수 있는 살아있는 시스템인 합성 회로를 설계하는 것입니다. 게놈 마이닝으로 알려진 약물 발견에 대한 이러한 합성 생물학 접근 방식은 의학에 혁명을 일으켰습니다.

주문형 분자를 제공하는 회사의 예로는 프랑스에 기반을 둔 GreenPharma가 있습니다. 회사 사이트에 따르면 Greenpharma는 저렴한 가격으로 제약, 화장품, 농업 및 정밀 화학 산업을 위한 화학 물질을 만듭니다. 그들은 그램에서 밀리그램 수준의 맞춤형 합성 분자를 생산합니다. 이 회사는 각 고객에게 지정된 프로젝트 관리자(Ph.D.)와 정기적인 보고 간격을 제공합니다. 이 서비스를 제공하는 또 다른 생명 과학 회사는 캐나다에 본사를 둔 OTAVACChemicals로, 12만 개의 빌딩 블록과 44개의 사내 반응을 기반으로 XNUMX억 개의 주문형 분자 컬렉션을 보유하고 있습니다.

주문형 분자의 의미

주문형 분자의 더 넓은 의미는 다음과 같습니다.

인공 지능 및 ML에 투자하여 데이터베이스에 추가할 새로운 분자 및 화학 구성 요소를 발견하는 생명 과학 회사입니다.
분자에 더 쉽게 접근할 수 있는 회사는 제품과 도구를 추가로 탐색하고 개발하는 데 필요합니다.
일부 과학자들은 회사가 불법 연구 및 개발을 위해 일부 분자를 사용하지 않도록 하기 위해 규정 또는 표준을 요구합니다.
바이오 제약 회사는 다른 생명 공학 회사 및 연구 조직을 위한 서비스로 주문형 및 미생물 엔지니어링을 가능하게 하기 위해 연구실에 막대한 투자를 하고 있습니다.
수술을 수행하고 유전자 치료를 제공할 수 있는 살아있는 로봇과 나노 입자의 개발을 가능하게 하는 합성 생물학.
화학 공급품에 대한 가상 시장에 대한 의존도가 높아져 기업이 특정 분자를 신속하게 소싱 및 획득할 수 있게 되어 운영 효율성이 향상되고 신제품 출시 기간이 단축됩니다.
정부는 특히 의료 응용을 위한 살아있는 로봇과 나노입자를 개발하는 맥락에서 합성생물학의 윤리적 영향과 안전 문제를 관리하기 위한 정책을 제정합니다.
교육 기관에서는 합성 생물학 및 분자 과학의 고급 주제를 포함하도록 커리큘럼을 개정하고, 이 분야에서 새로운 도전과 기회를 제공할 차세대 과학자를 준비시킵니다.